CMOS RF打通物聯(lián)網(wǎng)1美元節(jié)點通道
無線互聯(lián)市場正承載著物聯(lián)網(wǎng)的東風呈現(xiàn)爆炸式的增長。據(jù)悉,到2017年,WiFi產(chǎn)品的年度預計出貨可望達30億,而物聯(lián)網(wǎng)在2020年的年度出貨預計為500億。與此同時,為推動物聯(lián)網(wǎng)設備的進一步普及,業(yè)界正在積極研發(fā)成本低至1美元的物聯(lián)網(wǎng)傳感器節(jié)點,而這也意味著傳統(tǒng)的GaAs或SiGe材料幾乎難有任何利潤空間,對此,RF廠商正醞釀以CMOS芯片代替?zhèn)鹘y(tǒng)的解決方案,達到縮減生產(chǎn)成本,迎合物聯(lián)網(wǎng)大潮的目的。
無線傳感器節(jié)點對于物聯(lián)網(wǎng)來說,是實現(xiàn)設備互聯(lián)的必要“通道”,因此相關業(yè)者對于其中RF芯片的成本格外地重視。盡管目前砷化鎵(GaAs)RF芯片仍是市場主流,出貨量所占比例高達九成,但是隨著RF成本壓力的遞增,未來以CMOS為首的低成本低功耗高性能RF方案將成為物聯(lián)網(wǎng)市場的“新寵”。
RFaxis全球銷售副總裁Raymond Biagan表示,RFeIC技術可為眾多以無線通信作為主要平臺的應用領域提供支持,主要包括寬帶、移動設備和物聯(lián)網(wǎng)。
而RFaxis公司的純CMOS芯片則在封裝規(guī)格、性能和成本等各方面都具備了誘人的前景。自2008年成立以來,致力于新一代無線互聯(lián)和移動網(wǎng)絡射頻解決方案的無晶圓半導體廠商RFaxis,一直堅持采用CMOS技術來實現(xiàn)RF芯片的解決方案,憑借獨具創(chuàng)新特色的CMOS RFeIC架構以及完整的產(chǎn)品鏈條,RFaxis獲得了包括高通在內(nèi)的眾多物聯(lián)網(wǎng)設備供應商的廣泛認可。
Biagan指出,傳統(tǒng)的GaAs材料因為提煉難度高,導致在生產(chǎn)和設計方面成本居高不下,而CMOS所來源的硅材料由于廣泛存在于泥土沙石中,擁有大規(guī)模生產(chǎn)的可能,因此在價格上具有先天優(yōu)勢。以RFaxis的純CMOS芯片為例,在性能足以媲美GaAs產(chǎn)品的前提下,能夠降低一半以上的制造和測試成本。
RFaxis 純CMOS RF方案與競爭對手的GaAs和BiCMOS方案相比,在更小封裝尺寸,更低功耗和高性能上表現(xiàn)出色。
此外,CMOS 材料在驅(qū)動和運作RF芯片的功耗方面也占盡優(yōu)勢。GaAs和SiGe RF芯片基于制程和材料特性,至少要導通2.6V的電壓才能驅(qū)動,并須供應3.3或5V電壓才能持續(xù)運作;相較之下,CMOS僅需1.2V驅(qū)動電壓和2.4V運作電壓,在系統(tǒng)電流相等的前提下,省電效益高達 30~40%,極大地提升了RF芯片的傳輸效率和線性度。
在整合度上,CMOS RF芯片同樣完成了顛覆性的創(chuàng)舉。過去,射頻前端模組是由增加傳輸距離的概率放大器,優(yōu)化接收靈敏度的低噪聲放大器和天線開關等多個分立電路拼接而成,而RFaxis的RFeIC架構能夠?qū)⑦@些關鍵性的功能器件納入一個純CMOS單芯片中,為工程師爭取更多的設計空間,以達到物聯(lián)網(wǎng)設備對于RF芯片的小尺寸要求。
RFaxis的RFeIC產(chǎn)品涵蓋2.4 GHz到5 GHz頻段,可支援各類無線標準,包括Bluetooth、Zigbee、WLAN、802.11n/MIMO、WiMAX、WHD以及多種行動通訊標準。
現(xiàn)在看來,CMOS RF芯片的確擁有眾多GaAs和SiGe所無法比擬的優(yōu)勢,RFaxis以其獨到的眼光和毫不動搖的毅力堅持走在了這條路上,并且走到了業(yè)界的最前端。“RFaxis并不滿足于此。”Biagan強調(diào),“我們正在積極推廣CMOS RFeIC解決方案于全球市場的覆蓋率,為此,我們將與亞太區(qū)第一大電子元器件分銷商世平集團合作;另一方面,RFaxis也將在臺北增設FAE實驗室,為亞太區(qū)的廣大設計群體實現(xiàn)低成本物聯(lián)網(wǎng)應用解決方案提供更加及時高效的支持。”
Biagan還透露,RFaxis將于2014年第四季度推出采用納米技術的射頻前端系列產(chǎn)品——Nucleus,初始設備Nucleus 45是一款采用40納米CMOS制程的5GHz 802.11ac射頻前端積體電路。RFaxis還將計劃推出下一代的Nucleus 2系列產(chǎn)品,從而提供從40納米向28納米制程節(jié)點的無縫遷移。